電気回路内のパワーバランス

によると ジュール・レンツの法則 抵抗内の直流電流によって行われる仕事、

電磁エネルギーを機械エネルギー、化学エネルギー、または他の形式のエネルギー (電気モーター、充電バッテリーなど) に変換する別のコンバーターが、抵抗器の代わりに検討中のブランチに含まれている場合、時間 t 中に電流によって行われる仕事は次のように計算できます。コンバータの電圧が既知の場合。

この場合、ジュール・レンツの公式は別の形式になります。

直流では、回路の抵抗 r の部分に供給される電力は次の式で与えられます。

ここで、I、U、r はジュールレンツの式と同じ意味を保持します。

外部回路全体で消費される電力と発電機が供給する電力は同じです。電力の一部は発電機自体の内部での損失をカバーするために費やされるため、発電機によって生成される電力は、発電機が外部回路に与える電力よりも常に大きくなります。

起電力 E と内部抵抗 ri の発電機と抵抗 r の抵抗器を含む単一閉ループの電力平衡式は、キルヒホッフの式から取得できます。

この回路の場合

この方程式の両辺に回路内の電流を乗算すると、結果として得られる方程式はその回路内の電力バランスを表します。

発電機によって発生する電力は、発電機内で失われ、外部回路に与えられる電力の合計に等しくなります。 P0 = EI は発電機によって生成される電力、Pe = UI = I2r は発電機が外部回路に与える電力、Pi — I2ri は発電機自体の内部で失われる電力です。

ダブルエンド端子 I を流れる電流とダブルエンド端子 U の電圧の同じ正の方向を選択する場合、2 つの端子、つまり製品のユーザー インターフェイスで消費される電力は正でなければなりません。同時に、製品のユーザーインターフェイスが否定的であることが判明した場合、これは、2つの端子を備えたデバイスが電磁エネルギーを消費しないことを意味しますが、逆に、それは電磁エネルギーの発生器であり、このエネルギーをデバイスに与えます。 電子回路.

電気回路内で 2 つの端子を持つ多数のデバイスが電磁エネルギーを回路に放出すると、他のデバイスはこのエネルギーを吸収します。直流回路では、電磁エネルギーの蓄積は起こりません。したがって、受動的な 2 端子ネットワークで消費される電力と発電機内で失われる電力の合計は、すべての発電機によって発生する電力の代数的合計に等しくなければなりません。回路内で動作するすべての発電機の積 EkIk の合計：

ここで、n — チェーン内の分岐の数。

1 つの発電機を含む単純な回路で得られる平衡方程式は、外部回路で消費される電力を、発電機によって表現される電力と発電機内で損失する電力として表すことによって書き直すことができます。